Development of parallelization strategy and speedup technique for 2D quamntum system on many-core parallel machines

多核并行机上二维量子系统并行化策略及加速技术开发

• 批准号: 23500056
• 负责人: YAMADA Susumu
• 金额: $ 3.24万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23500056/
• 关键词: 並列処理・分散処理; ハイパフォーマンスコンピューティング; アルゴリズム; 量子計算; メニーコア; 並列化; 密度行列繰り込み群; 強相関量子多体系; 強相関系; 密度行列繰り込み群法; 強相関電子系

In this research, we have developed the parallelization strategy and the speedup technique for the simulation code of the many-body quantum system. Especially, we propose the communication algorithm in consideration of the network architecture of the many-core machines and the property of the quantum system, and then, we demonstrated that the algorithm can realize the high performance communications. Moreover, we simulate the real quantum problems using our developing codes and discussed the property of the problem by using the simulation results.

在本研究中，我们为多体量子系统的模拟程序开发了并行化策略和加速技术。特别是考虑到多核机的网络结构和量子系统的特性，提出了通信算法，并证明了该算法可以实现高性能的通信。此外，我们使用我们开发的程序模拟了真实的量子问题，并利用模拟结果讨论了问题的性质。

项目成果

多成分フェルミ原子気体に対する数値解析

多组分费米原子气体的数值分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 藤村喬寿;西村浩二;近堂徹;大東俊博;田島浩一;相原玲二;小林恵太，山田進，奥村雅彦，町田昌彦
• 通讯作者: 小林恵太，山田進，奥村雅彦，町田昌彦

準2次元ハバードモデルのd-波相関関数の振る舞い：並列DMRG法によるシミュレーション

准二维哈伯德模型的 d 波相关函数的行为：使用并行 DMRG 方法进行模拟

• 发表时间: 2011
• 作者: Takeshi Chusho;Feng Zhou and Noriyuki Yagi;山田進，五十嵐亮，奥村雅彦，大西弘明，山本篤史，町田昌彦
• 通讯作者: 山田進，五十嵐亮，奥村雅彦，大西弘明，山本篤史，町田昌彦

Parallelization design on multi-core platforms in density matrix renormalization group toward 2-D quantum strongly-correlated systems

面向二维量子强相关系统的密度矩阵重整群多核平台并行化设计

• 作者: S. Yamada;T Imamura;M. Machida
• 通讯作者: M. Machida

多軌道強相関クラスタハバードモデルに対する厳密対角化法の並列化

多轨道强相关星团Hubbard模型精确对角化方法的并行化

• 作者: 山田進;小林恵太，奥村雅彦，今村俊幸，町田昌彦
• 通讯作者: 小林恵太，奥村雅彦，今村俊幸，町田昌彦

Direct extension of the density-matrix renormalization group method toward two-dimensional large quantum lattices and related high-performance computing

密度矩阵重整化群方法向二维大量子晶格的直接扩展及相关高性能计算

• DOI: 10.1007/s13160-011-0027-z
• 发表时间: 2011
• 期刊: Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics
• 影响因子: 0.9
• 作者: Susumu Yamada;Masahiko Okumura;Toshiyuki Imamura and Masahiko Machida
• 通讯作者: Toshiyuki Imamura and Masahiko Machida